Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук Джона А. Полсона разработали математический алгоритм, который может превратить лист бумаги в фигуру любой формы. Работа была вдохновлена искусством киригами. Статья ученых опубликована в журнале Nature Materials.

В отличие от более известного искусства оригами, которое основано на создании складок для сборки различных фигур из бумаги, киригами опирается на создание разрезов на плоском листе бумаги, чтобы изменить его гибкость и позволить ему превратиться в трехмерные формы. Художники давно используют эту форму искусства для создания потрясающих трехмерных картин.

«Мы задались вопросом, возможно ли раскрыть основные математические принципы, лежащие в основе киригами, и использовать их для создания алгоритмов, которые позволили бы нам спроектировать количество, размер и ориентацию разрезов на плоском листе, чтобы он мог трансформироваться в любую заданную форму, — рассказал один из исследователей, профессор прикладной математики, физики и эволюционной биологии Гарвардского университета Лакшминараянан Махадеван. — В частности, если нам дана общая форма в двух или трех измерениях, как мы должны спроектировать вырезы в эталонной форме, чтобы можно было развернуть ее до конечной формы одним движением? Мы нашли решение этой проблемы и определили ограничения, которые должны быть выполнены для достижения этого».

Проведенная до этого работа позволила ученым создать алгоритм, позволяющий получать фигуры любой формы путем складывания бумаги — то есть, используя искусство оригами. В новом исследовании они опирались на предыдущую работу и смогли создать алгоритм для получения структур киригами.

В будущем исследователи планируют изучить, как комбинировать разрезы и складки для достижения любой формы с заданным набором свойств, тем самым связывая принципы оригами и киригами.